(57)【要約】【課題】  記録材上の未定着トナーを溶融する加熱部材と、前記の記録材を加熱部材に圧接する加圧部材と、加圧部材の両端を支持する軸受けと、軸受けの保持手段からなる定着装置において、加圧部材の非駆動側部にのみ、前記加圧部材の軸受け保持手段に対するスラスト方向の位置精度向上を目的とする。【解決手段】  加圧部材の非駆動側部にのみ、加圧部材の軸受け保持手段に対するスラスト方向位置を規制する規制部を形成し、加圧部材のスラスト方向の位置精度を向上する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の未定着トナーを溶融する加熱部材と、前記の記録材を加熱部材に圧接する加圧部材と、加圧部材の両端を支持する軸受けと、軸受けの保持手段からなる定着装置において、加圧部材の非駆動側部にのみ、前記加圧部材の軸受け保持手段に対するスラスト方向位置を規制する規制部を形成したことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設けられ、特に、その定着装置に用いられて有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどにより記録材上に形成した未定着画像を定着する加熱定着装置としては、熱効率、安全性が良好な接触加熱型の熱ローラ定着方式や、省エネルギータイプのフィルム加熱方式を採用している。熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱用回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに圧接させた加圧用回転体としての弾性加圧ローラを基本構成とし、この一対のローラを回転させて該両ローラ対の圧接ニップ部（定着ニップ部）に未定着画像（トナー画像）を形成担持させた被加熱材としての記録材（転写材シート・静電記録紙・エレクトロファックス紙・印字用紙等）を導入して圧接ニップ部を挟持搬送通過させることで、定着ローラからの熱と圧接ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録材面に固着画像として熱圧定着させるものである。
【０００３】
また、フィルム加熱方式の加熱定着装置は例えば特許文献１等に提案されており、発熱体に加熱用回転体である耐熱性フィルム（定着フィルム）を加圧用回転体（弾性ローラ）で密着させて摺動搬送させ、この定着フィルムを挟んで加熱体（ヒータ）と加圧部材とで形成される圧接ニップ部に未定着トナー画像を担持した記録材（以下、転写材と称する）を導入して該定着フィルムと一緒に搬送させて、定着フィルムを介して付与されるヒータからの熱と圧接ニップ部の加圧力よって未定着トナー画像を転写材上に画像として定着させるものである。
【０００４】
従来の加圧部材と加熱部材と加圧部材の両端を支持する軸受けと軸受けを保持する手段からなる加熱定着装置においては、加圧部材１のスラスト方向の位置決めをする際に、図１のように加圧部材１の軸の両端に段差２を設け、軸の段差２を軸受け保持手段４に係合された軸受け３の側面に突き当てることで、加圧部材１のスラスト方向の位置を規定していた。または、図２のように加圧部材１の軸の両端を支持している軸受け３の外側に、E型止め輪などのスラスト方向の位置を規制する手段５を加圧部材１の軸の両側につけ、軸受け３の側面にE型止め輪などのスラスト方向の位置を規制する手段５を突き当てることで、加圧部材１のスラスト方向の位置を規定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２０４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、加圧部材の位置を規定するための軸両端の段差と段差、またはE型止め輪の溝と溝の間の距離が長いため幾何公差が大きいことや、加圧部材の両側の軸受けを保持する手段の間の距離が長いため幾何公差が大きいことや、加熱部材による加熱によって加圧部材が熱膨張してしまうため加圧部材の位置決め部がずれてしまうことを考慮することから、スラスト方向の位置決めには比較的大きなクリアランスを持たせる必要があった。そのため、加圧部材の位置決め精度が低化し、加圧部材がクリアランス分スラスト方向にずれてしまうことで様々な問題が起きる。例えば、脱着可能な定着器では本体側に揺動ギアがあり、定着器の駆動ギアと噛み合うことで本体から定着器に動力を伝える。その際に、本体側の揺動ギアが定着器の駆動ギアに食い込む方向に動き、加圧部材を回転させるための駆動ギアがスラスト方向にずれることによって、ギアの噛み合い幅が少なくなり、駆動ギアが脱輪してしまう。また、前述のような脱輪を防ぐためにギア幅を大きくしなければならず、装置が大型化してしまう。また、加圧部材と加熱部材の相対位置精度の低化により、圧接ニップ部の端部における加熱部材から加圧部材への熱の伝達量が変化し、定着性が低化する。特に、オンデマンド定着方式では加圧部材と加熱部材の相対位置精度の低化による端部での定着性低化の影響が大きい。また、加圧部材の軸の非駆動側端部には、バイアスをかけるために接点ばねが設けられるが、加圧部材がスラスト方向にずれても、接点ばねが加圧部材の軸の接触位置に接触するために、加圧部材の軸の非駆動側端部を長くする必要があり、装置の大型化につながる、などの問題が起きる。
【０００７】
また、E型止め輪などの軸に溝をつけてスラスト方向の位置を規制する手段を用いる場合は、加圧部材の駆動側に大きなトルクがかかるため、駆動側の軸の溝に応力集中が発生し、加圧部材の軸の強度が不足する問題がある。特にフィルム加熱方式の定着装置においては、軸受け部と駆動部の間にヒータ、ヒータコネクタを配置する必要があり、力が加わる駆動部と力を受ける軸受けの距離が長く、駆動時に軸にかかる曲げモーメントが大きくなり、軸受け部に溝があると軸の強度が不足するといった問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、定着装置において、加圧部材のスラスト方向の位置決め精度を向上し、加圧部材の軸の強度を十分に確保する構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
記録材上の未定着トナーを溶融する加熱部材と、前記の記録材を加熱部材に圧接する加圧部材と、加圧部材の両端を支持する軸受けと、軸受けの保持手段からなる定着装置において、加圧部材の非駆動側部にのみ、前記加圧部材の軸受け保持手段に対するスラスト方向位置を規制する規制部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、記録材上の未定着トナーを溶融する加熱部材と、前記の記録材を加熱部材に圧接する加圧部材と、加圧部材の両端を支持する軸受けと、軸受けの保持手段からなる定着装置において、加圧部材の非駆動側部にのみ、前記加圧部材の軸受け保持手段に対するスラスト方向位置を規制する規制部を形成する。これにより、非駆動側の軸受け側面で加圧部材のスラスト方向の位置を規定するため、加圧部材の両端で位置を規定する方法に比べ、非駆動側の軸受けの両側面間という短い距離で行なうため、加圧部材の幾何公差や加熱部材による加熱のための熱膨張の影響が少なく、加圧部材のスラスト方向の位置精度が向上する。このことにより、加圧部材と加熱部材の相対位置精度が向上し、非駆動側端部の定着安定性が向上する。
【００１１】
また、E型止め輪などのスラスト方向の位置を規制する手段を用いる場合も、加圧部材の非駆動側の軸受けの外側に設ければ、E型止め輪溝などの軸に応力集中がかかる部分があっても、駆動側に加わる力は軸受けで受けるため、非駆動側の軸受けの外側にあるE型止め輪溝などには力が加わらない。このことにより、加圧部材の軸の強度を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】従来の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の非駆動側の概略構成図。
【図５】本発明の実施の形態に係る加熱定着器の断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の非駆動側の概略構成図。
【図７】本発明の実施の形態に係る加熱定着器の駆動部拡大図。
【図８】本発明の実施の形態に係る加熱定着器の接点部拡大図。
【図９】本発明の実施の形態に係る加熱定着器の接点部拡大図。
【図１０】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
以下、本発明の実施形態について図３〜図７を参照して説明する。
【００１４】
本実施例は、転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタに適用した場合である。図３は定着装置の一例の概略構成図である。６は加圧部材としての弾性加圧ローラであり、７および８は加圧ローラの軸受けであり、９および１０は軸受けを保持する板金であり、１１はE型止め輪であり、１２は加熱部材としての定着ローラである。図４に示すように、加圧ローラ６の非駆動側の軸は軸受け７によって支持され、軸受け７は板金９に係合されている。駆動側も同様に、加圧ローラ６は軸受け８によって支持され、軸受け８は板金１０に係合されている。定着ローラ１２はばね１３によって加圧ローラ６に圧接されている。図５は定着ローラ１２と加圧ローラ６の断面の概略図であり、定着ローラ１０は定着フィルム１４とヒータ１５から構成されている。図６に示すように、E型止め輪１１と加圧ローラ６の軸の段差１６を非駆動側である軸受け７の両側に配置している。これにより、加圧ローラ６のスラスト方向の移動はE型止め輪１１の側面、または軸の段差１６の側面のどちらかが、軸受け側面に突き当たるまでの範囲となる。従来の加圧ローラ両端にE型止め輪をつけてスラスト方向の位置を規定する場合と比べ、非駆動側だけで位置を規定する方法では、位置決めであるE型止め輪１１と加圧ローラ６の段差１６との距離が短いことにより、加圧ローラの幾何公差および熱膨張の影響が小さく、位置決め精度が向上する。また、加圧ローラ６と定着ローラ１２の非駆動側での相対位置精度が向上しているため、定着安定性が向上し、特に非駆動側での定着安定性が向上する。また、図７に示すように、脱着可能な定着器では本体側に揺動ギアがあり、定着器の駆動ギアと噛み合うことで本体から定着器に動力を伝えるが、本体側の揺動ギア１７が定着器の駆動ギア１９に食い込む方向に働いても、加圧ローラの位置精度が向上するため、ギアの噛み合い幅を確保でき、駆動ギアの脱輪を防ぐことができる。また、加圧ローラの位置精度が向上するため、図８に示すように、バイアスをかけるために非駆動側に設けられた接点の位置を保証しやすくなるので、接点ばね２０が接する軸の長さを短くすることができる。このため、スラスト方向に小型化が可能である。また、加圧ローラ軸端面の位置制度が向上するため、図９に示すように、接点ばね２１のような軸端面で接する形状も適用可能になる。また、従来ではE形止め輪の溝に駆動ギアから加わる応力が集中していたが、非駆動側だけで位置を規定する方法では、駆動ギア１９にかかる力は軸受け７と軸受け８で受け、軸受け７の外側にあるE型止め輪の溝には力が働かず、応力集中が発生することはないため、加圧ローラ６の軸の強度は十分に確保できる。また、摺動性を向上させるために軸受け７に塗布したグリスが、加圧ローラ６の軸の回転やクリアランス分のスラスト方向への移動により、接点ばね２０側へ流れたとしても、E型止め輪１１の溝があるため、グリスが接点ばね２０まで到達せずに接触不良が発生しない。
【００１５】
（実施例２）
本発明の第二の実施形態である転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタの概略構成については、本発明の第一の実施形態で説明した構成と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１６】
まず、図１０を用いて加圧ローラの非駆動側における加圧ローラのスラスト方向位置の規制方式の詳細な説明をする。図１０において、２２は加圧ローラ６の軸につけられた溝である。溝２２は軸受け７の幅にクリアランスを加えた幅であり、溝２２の段差が軸受け側面に突き当たることで、加圧ローラ６のスラスト方向の位置を規制する。溝の幅という短い距離で加圧ローラ６のスラスト方向の位置を規制するため、加圧ローラの幾何公差およびヒータからの加熱による熱膨張の影響が小さく、位置決め精度が向上する。これにより実施例１における説明と同様に、定着安定性の向上、駆動ギアの噛み合い幅の確保、軸長さの短縮、接点ばね形状の変更が可能になる。また、E型止め輪を用いる場合と比べ、E型止め輪の溝を切る必要がないので、加圧ローラ６の軸の強度を高くすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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